半导体界的杰出女性她们的故事很传奇

2018-12-25 06:55 来源:未知

  众所周知,半导体行业男女比例严重失调,从事半导体的女性实在是少之又少。但是,却有这么一些女性在半导体行业做出了非凡的成就。

  今天是三八女神节,我们借此为大家回顾一下两位为中国半导体行业做出突出贡献的老一辈女科学家的生平事迹。

  中国半导体物理学科开创者和奠基人,共和国教育家,前复旦大学校长--谢希德

  林兰英(1918年2月7日 — 2003年3月4日),福建莆田人,中国著名科学家,中国半导体材料之母、中国太空材料之母。1940年毕业于福建协和大学(福建师范大学前身)物理系;1955年获美国宾夕法尼亚大学博士学位;原中国科学院院士、中国科协副主席。长期从事半导体材料科学研究工作,是我国半导体科学事业开拓者之一。先后负责研制成我国第一根硅单晶、第一根无错位硅单晶、第一台高压单晶炉、第一片单异质结SOI外延材料、第一根GAP半晶、第一片双异质结SOI外延材料,为我国微电子和光电子学的发展奠定了基础;负责研制的高纯度汽相和液相外延材料达到国际先水平。她先后四次获中科院科技进步奖一等奖,两次获国家科学技术进步奖二、三等奖,1996年获何梁何利科技进步奖,1998年获成就奖,并受到中央三代领导人的关怀和接见。

  作为我国半导体材料科学的奠基人与开拓者,林兰英兢兢业业地为半导体材料事业倾注了毕生心血,正因为她们这些科学家的努力,我国的半导体材料领域才能弯道超车,迎头赶上世界前列水平。

  1918年2月7日,在福建莆田林润故居的最后一进院子里,被称为“九牧林家”、“妈祖后人”的名门望族——林氏,诞生了一个女婴。新生命的出世并没有给这个大家族带来欢笑,因为这是一个“婶娘仔鬼”(当地方言,意指女孩)。

  在旧中国,重男轻女之风横行,福建地区尤甚,当地甚至从宋朝开始就有溺死女婴的恶习。在这样的环境下出世的女婴,其祖父的失望可想而知。尽管如此,老人家还是履行了祖父的职责,为女婴起名为“兰英”。

  林兰英的父亲林剑华长期在外:先在上海大学文学系读书,之后在南昌《国民日报》当编辑,母亲则留在福建老家照顾老人和孩子。母亲没怎么受过教育,因为陈腐的观念不让小英子上学。为了获得上学的机会,倔强的她把自己反锁在屋里,近三天不吃不喝,绝食以死相逼才得到母亲的应允,终于获得了和男孩子一样的学习机会。

  林兰英读书认真刻苦,因为是女孩子的原因,求学路上也经历了很多磨难,但她都克服坚持了下来,最终凭借优异的成绩考入福建协和大学。大学毕业后,林兰英留校任教,由于表现优异,获得出国留学机会。

  留学期间,林兰英的导师非常赏识她,有感于人才难得,要推荐她去芝加哥大学读数学博士学位。但经过深思熟虑后,林兰英认为,当时贫穷落后的祖国,最为需要、最为适用的,还是物理。想想看,天上飞的,地下跑的,水中“游”的,乃至修一座高楼,建一座城市,都与物理密切相关。对祖国饱含深情的林兰英,不应是想学什么,而应是该学什么,一切服从祖国建设事业的迫切需要。

  因此林兰英决定:谢绝教授的好意,中断在数学王国里的遨游,于1949年秋,前往宾大研究院,致力于固体物理学的研究。适逢美国贝尔实验室的物理学家运用固体物理理论解释了半导体现象,并与冶金技术结合制成了世界上第一块半导体锗单晶,轰动了全世界。正在学习固体物理的林兰英,迅速发现这项研究对国家战略的巨大意义,开始了对半导体材料的研究。

  时光冉冉,经过五年的学习,于1955年夏,林兰英成为宾夕法尼亚大学建校115年来的第一位中国博士,也是该校有史以来的第一位女博士。

  博士毕业后,林兰英冲破重重阻挠,毅然投身到祖国的怀抱。虽然她的积蓄全被美国当局扣押,回国后已经身无分文,但她还是毅然将自己冒险带回来的“药”——价值20多万元的500克锗单晶和100克硅单晶,无偿地赠给了中国科学院,成了我国半导体科学工作者求之不得的无价之宝。

  党和国家对回国的林兰英博士高度重视,安排她去中科院应用物理所工作。在应用物理所,林兰英第一个目标就是:拉制出属于中国的第一根硅单晶!当时新中国百废待兴,制取硅单晶最需要的保护气——氩气更是稀缺,这种气体国内不能生产,又被列在国外的禁运名单上。最终,林兰英想出了抽真空的方法,并且把她在美国发明的籽晶保护罩运用到了制造过程中。1958年,在她的努力下,拉制出了中国第一根硅单晶。

  1961年,她又把目光投向了硅外延材料的研制。这是一种具有两层硅单晶结构的材料,具有非常重要的战略意义。在硅单晶的基础上,她又一次成功了。这种硅外延材料制作的一些新型硅器件,使得军用雷达、电台、遥感测量仪器等更为精确可靠。值得一提的是,这种材料在第一颗的制造过程中发挥了不可忽视的作用。林兰英也因此成为了为“两弹一星”作出重要贡献的科学家之一。

  终身未婚的林兰英,生活的轨迹基本就是在家和单位之间,全身心投入到了我国的半导体事业当中。先后负责研制出中国第一根单晶硅、第一台高压单晶炉、第一片单异质结 SOI 外延材料、第一根 GAP 半晶、第一片双异质结 SOI 外延材料。因此四次获中科院科技进步奖一等奖,两次获国家科技进步二、三等奖,1996年获何梁何利科技进步奖,1998年获成就奖。她的工作极大推进了我国半导体材料的研究高度,为微电子和光电子学的发展奠定了基础,为我国太空事业做出巨大贡献。她还培养了包括吴德馨、王占元两位院士在内的大批优秀科研工作者。

  谢希德(1921年3月19日~2000年3月4日)是享誉海内外的著名固体物理学家、教育家、社会活动家、第三世界科学院院士;1921年3月19日生于福建省泉州市。她是中国半导体物理学科和表面物理学科开创者和奠基人,在表面和界面物理以及量子器件和异质结构电子性质理论研究方面成果突出,培养出数位当今中国该领域的领军人才。

  1946年毕业于厦门大学数理学系,1951年美国麻省理工学院博士毕业,1952年10月回国到复旦大学任教,1983—1988年复旦大学校长。专长表面物理和半导体物理的理论研究,取得多项重要成果,并是这些方面科学研究的主要倡导者和组织者之一。90年代主要从事半导体表面和界面、短周期超晶格的声子谱的研究并取得重要成果。.撰有《半导体物理学》、《固体物理学》等专著4部。谢希德是1949年后中国大陆第一位大学女校长,她把握改革开放新时期的机遇,为复旦大学的发展作出了极大的贡献,和前任校长苏步青开创了复旦辉煌的“苏谢时代”。为中国高等教育事业的发展、物理学科研机构的建立与发展,科教领域的国际交流和合作以及物理学会的工作做出突出的贡献。

  1921年3月19日出生于泉州市蚶江镇赤湖乡。那年她的父亲谢玉铭被母校燕京大学请回教物理课程,他一边教书,一边进修高等物理,准备出国深造。1923年,他得到洛克斐勒基金社的奖学金赴美国留学,母亲郭瑜瑾则在厦门大学念书。在谢希德4岁时不幸母亲患病去世,此时,父亲正在美国芝加哥大学攻读物理博士学位,幼小的谢希德在祖母无微不至的照料下成长。1926年谢玉铭学成回国,应聘在燕京大学物理系执教。谢希德7岁时,父亲与燕京大学数学系毕业生张舜英结婚。继母对她十分疼爱,使她的心灵得到极大抚慰。11岁时进入燕大附中,在那里认识同班念书的曹天钦。后来转到贝满女中读书,“敬业乐群”的校训给她深刻的教育。至今也常怀念当年对学生既严格要求又和蔼可亲的师长们。

  1937年卢沟桥事变后,谢玉铭举家南下,应邀在湖南大学任教。谢希德相继在武汉圣希理达女中和长沙福湘女中读完高三。1938年夏天,日本侵略军的炮火日益逼近武汉、长沙,但当时仍举行高考统一招生。谢希德报考湖南大学数学系,不久长沙告急,全家搬到贵阳。谢玉铭只身回到迁往辰溪的湖南大学。好不容易转移到贵阳后,谢希德住进医院切除扁桃腺,加上又腿痛难忍,www.656.net因此虽然接到录取通知,不得不申请在家休学一年。后来经医生诊断她的腿痛系股关节结核。那时没有治结核病的特效药,生了这种病与被判无期徒刑差不多。当时日本侵略军的飞机狂轰滥炸,需时常躲避空袭,不得安宁。但她是一个意志坚强的青年,在治病和休养期间,大量阅读英文小说,这对她后来的发展很有帮助。1942年夏她又考上迁至贵州省湄潭县的浙江大学物理系,但由于父亲不同意而放弃。后来全家从贵州搬到福建长汀县,父亲应聘为厦门大学数理系教授,并兼任系主任、理学院院长和教务长。在萨本栋校长和谢玉铭、傅鹰等各教授的共同努力下,厦大成为当时东南首屈一指的大学。就在这时,谢希德考入厦大数理系。她勤奋好学,训练严格,基础扎实。尤其是在父辈们的亲切熏陶下养成了优良的学风。1946年秋她大学毕业后,来到上海市沪江大学任助教。连绵不断的战火,辗转不定的生活,艰难困苦的环境,使她成为具有强烈爱国心的青年,立志继承父业,出国深造,为祖国未来奉献力量。

  1946年,当谢希德完成了在厦大数理系四年的学业、正式毕业后,她的父亲便提出希望她出国留学。留美考试中,谢希德未能考取公费留美生,但是考取了自费留美资格,即允许用官价购买美元出国留学。可是家里当时的经济条件有限,根本不可能支持谢希德出国自费留学。

  不得已之下,她只能先找工作,后来担任了上海沪江大学数理系的助教,一边学习一边申请学校。一年后,谢希德被美国史密斯女子文理学院录取,担任该校助教,免收学费。

  谢希德还有三个弟弟,父亲也准备以后把他们都送出国门深造,因此父亲不得不应友人之约,只身到菲律宾谋职,以改善家庭的经济状况。谢玉铭也许没有想到,这一别后他与全家人从此天涯相隔,生前再也未能全家团聚。这是谢希德一生的憾事,也成为一家人刻骨铭心之痛。

  于是,1947年8月10日,谢希德乘船漂洋过海赴美深造,在美国著名的史密斯女子文理学院,师从研究生院院长安斯罗教授攻读硕士课程。此时正值内战爆发,物价飞涨,民不聊生。幸好这时父亲已经在菲律宾马尼拉工作,家庭经济状况好转,可以给希德一些资助。此外母亲每半年还可以从当时的中央银行以官价购买一些外汇,使得她能在美国安心求学。

  1949年谢希德以《关于碳氢化合物吸收光谱中氢键信息的分析》论文通过答辩并获得硕士学位。史密斯女子文理学院的物理系不培养博士生,谢希德在深思熟虑后放弃了去耶鲁大学的机会,提出了到麻省理工学院(MIT)深造的申请。MIT不但接受了谢希德,同时也免去了她的全部学费。

  1949年谢希德到MIT继续攻读博士学位,跟随莫尔斯和阿利斯两位教授进行高压态氢恶阻光性理论分析,并在1951年以该项研究成果获得博士学位。留学期间的课程要求非常严格,课外作业很多,生活显得特别紧凑,谢希德常常到了深夜才能入睡。而为了维持生活,她同时也在课外为MIT的气体放电实验室做一些理论计算的工作,以得到一些经济收入。

  自MIT毕业后,完满完成学习任务的谢希德,从没有忘却自己的祖国,此时此刻的她,已经为祖国建设社会主义的召唤,做好了全新的准备。

  1949年10月1日,新中国成立,正在美国麻省理工学院攻读博士学位的谢希德从亲人的来信中得到这一消息。祖国像磁石般吸引着这个远在异国他乡的赤子。

  有人劝告谢希德不要回到当时生活贫困、科研条件差的中国去,她却视祖国的利益高于一切,决心在学习告一段落后,立刻回国参加建设。并于1952年,获得博士学位的谢希德回国,在复旦大学任教,并于1956年与北京大学的黄昆教授共同主持开办了我国第一个半导体专门化培训班。

  原在上海交通大学的周同庆曾请谢希德去交大任教,由于院系调整,她同周同庆一起来到复旦大学物理系。

  在这里,她承担了极其繁重的教学任务,从1952年到1956年,先后主讲6门基础课和专业课,且都编写了教材和讲义。她善于组织课程内容,讲课切合学生实际,由浅入深,信息量大,条理清晰,语言流畅,使学生们深得教益。现在中国许多中年科技骨干,如方守贤、丁大钊、王启明等都是她当年的门生。在她努力下,复旦大学于1955 年开设了固体物理专门化,致力于半导体物理的发展。1960~1962年间,她同方俊鑫合作,编写了《固体物理学》(上、下册)一书,由上海科学技术出版社出版,深受国内各大学师生欢迎。80 年代,这部书重新修订,谢希德增写了《非晶态物质》一章,保持原书特色,既系统讲述本学科的基础内容,又介绍各主要分支的发展概况。1988年被国家教委评为优秀教材。

  1956年秋,为了实现国家12年科学发展规划,北大、复旦、南京大学、厦大、吉大等5所大学的物理系的部分师生汇集于北大,共同创办半导体物理专门化。黄昆任教研组主任,谢希德任副主任。他们通力合作,撰写了一部专著《半导体物理学》,1958年由科学出版社出版。这在当时国际上是一部学术水平很高的权威性著作,为中国培养一大批半导体科技骨干人才及时作出了贡献。令人钦敬的是她为了科学事业,放下出生才5个月的小孩,交给爱人曹天钦照料,毅然去北大工作。

  在科研方面,她也是白手起家,于1958年创办上海技术物理研究所,并任副所长(1958~1966)。在她精心指导和组织下,坚持应用技术和基础研究并重,为上海半导体工业发展和基础研究创建了必要的条件,培养了一支队伍。当时实验技术人员非常缺乏,为此她建立了上海技术物理中专,培养实验员,后来这批人都补齐了大学课程,成为得力的科技人才。当年提前毕业参加建所的大学生中有很有成就的沈学础。

  60年代初,国际上硅平面工艺兴起,她和黄昆敏锐地看到这将促进半导体技术和物理的迅猛发展,联名建议开展固体能谱研究,并由北京大学、复旦大学、南京大学共同承担。1962年11月,她晋升为教授。在她指导下,复旦建立了顺磁共振等当时先进的实验技术。她招收研究生,开设“半导体理论”和“群论”课,编写讲义,指导研究生从事空间群矩阵元选择定则、应变条件下半导体载流子回旋共振理论、间接隧道效应理论、半导体能带计算等项科研课题。1966年夏,在北京召开的暑期物理讨论会上,她作了能带计算成果的报告,与各国学者进行交流。1986年在原有讲义基础上又进行改写,出版了专著《群论及其在物理学中的应用》,此书现已成为国内许多大学研究生的教材,使学生较容易掌握群论这样抽象的数学工具,受到师生们的好评。

  谢希德1976年10月粉碎“”后,祖国又有了希望。1977年8月,当时分管科学教育的,在科学教育工作座谈会上指出:建国后17年,教育战线、科研战线的主导方面是红线,中国知识分子绝大多数是自觉地为社会主义服务。我们要尊重脑力劳动,尊重人才。1978年3月在全国科学大会上,强调了“科学技术是生产力”和知识分子已经是工人阶级的一部分的观点,给知识分子莫大的鼓舞。正如郭沫若所说的迎来了科学的春天。

  在1977年底的全国自然科学规划会上,谢希德报告了她的科学调研,以殷实的材料说明在固体物理、材料科学和量子化学之间正在形成新的边缘科学即表面科学,其基础是表面物理,基本内容包含三个部分:一是确定表面的原子成分;二是表面原子结构和成键性质;三是表面电子态和各种特殊的物理性质。她还阐明了表面物理同高新技术和科学发展以及与国民经济之间的重要关系,提出在中国发展表面物理的倡议。这个报告得到与会科学家的赞赏。她的倡议得到国家科委和高教部的支持,返校后,她立即着手筹建以表面物理为研究重点的复旦大学现代物理研究所。在短时间内,在原有物理系和核科学系的基础上建立了8个研究室。

  1978年9月,谢希德又拟订计划,组织两个系列的学术报告讨论会,一是表面物理,系统讲述表面物理的基础内容和发展前景;二是固体能带理论。她安排好报告人并开列参考文献供报告人准备之用。7个多月,她带病亲自组织报告30多次。在此基础上还举办了全国性的表面物理讨论班。

  中国科学院和教育部委托复旦大学物理系和现代物理研究所举办的固体理论讨论班,1979年3月在复旦举行,由副校长兼现代物理研究所所长谢希德主持并亲自作几个学术报告,来自全国20多个省、市、自治区84所高校和科研单位的170多位代表参加了讨论班,主题是“群论”和“固体能带理论”,时间长达一个月之久,收到很好的效果。

  1982年,美国物理学家、1998年诺贝尔化学奖获得者,W.科恩(Kohn)来华讲学,回国后评论说:“谢希德教授作了明智的选择,在复旦大学开展表面物理研究”。多年的努力和在国家科委和国家自然科学基金会的支持下,现代物理研究所的表面物理实验室于1990年经国家计委组织专家评审,被确定为国家应用表面物理开放实验室。在谢希德指导和王迅的努力下,该实验室在化合物半导体GaAs和InP的极性表面结构和电子态,表面界面结构,Si/Ge超晶格的生长机制和红外探测器件、多孔硅发蓝色光、蓝色激光材料研制,锗量子点的生长和研究,磁性物质超晶格等方面取得出色成果。

  由于她与同事们坚持不懈的努力,1985年、1987年、1990年和1997年,谢希德和张开明、叶令及蒋平等共取得4项科研成果。这就是“半导体表面电子态理论与实验之一”、“镍硅化合物和硅界面理论研究”、“金属在半导体表面吸附及金属与半导体界面电子特性研究”和“量子器件与异质结构电子性质的理论研究”,分别获得国家教委科技进步二等奖。在指导研究生方面,据不完全统计,自1978年以来,已培养了博士15名,硕士10多名。发表学术论文近百篇。她是1997年何梁何利科技进步奖的获得者之一。

  80年代初,美国著名科学家,两次诺贝尔物理学奖获得者J.巴丁(Bardeen)率团访华。他回国后称赞说:“在中国科学界中,谢希德教授是属于最有影响的人士之一。”

  由于谢希德的科研成就和国际学术交流方面的卓越贡献,使她得到国内外学术界的赞誉,享有崇高的声望。她被选为中国物理学会副理事长(1978~1991),中国科学院数理学部委员(院士)、两度当选中国科学院学部主席团成员(1981年和1992年)。美、英、日、加、香港地区的13所大学分别授予她名誉科学博士、名誉工学博士和人文科学博士1987年6月接受美国纽约州立大学Alabany分校授予名誉博士时,《今日美国》报社记者采访她,称她为“中国的哈佛大学校长”。1986年她被选为美国物理学会的名誉会员(Fellow)。1988年她又当选为第三世界科学院院士。1990年被选为美国文理科学院外国院士。《表面科学》等6种国际学术杂志请她担任顾问和编委。她也是国际纯粹和应用物理联合会(IUPAP)半导体委员会委员(1987~1993),先后担任国际半导体物理会议的顾问和程序委员会委员,1990年当选为在北京召开的第二十一届国际半导体物理会议主席。会议于1992年8月召开,中外专家500余人出席这届大会,报送的论文达900多篇。这是第一次在亚洲发展中国家召开的国际半导体物理会议。这次会议为中国半导体物理学界提供了一个直接接触国际科技前沿领域的良机,对中国半导体学科的发展以及青年人才的培养,起到很好的推动作用。

  谢希德在与国际科技界友好往来和学术交流中,显示了特有的智慧和才干,为振兴中华、建设祖国作出了重大贡献。自1983 年起她每年都参加美国物理学会的三月会议,回来后必向物理系师生作介绍,并撰文讲述当年物理学前沿的重要发展。她多次应邀出国参加各种会议,作有关半导体物理、表面物理学术报告外,还作有关中国科学、教育、妇女、人口和环境等方面的报告,足迹遍及美、英、法、德、意、日、俄、波兰、匈牙利、希腊、泰国、委内瑞拉等国。

  谢希德是中国半导体物理学和表面物理学研究的开拓者之一,成就卓著,深受学术界、教育界的尊敬。1991年3月19日欣逢她七十大寿,又值她在复旦大学执教40年。国家科委主任宋健和中国科学院院长周光召联名发来贺电。国际著名的3位诺贝尔物理学奖获得者杨振宁、李政道和A.萨拉姆(Aalam)分别发来贺电。国家教委也致电祝贺。中国物理学会理事长冯端寄来热情洋溢的贺信。国内外知名学者撰写了26篇学术论文,汇编成《表面物理学及有关课题》文集,以热烈和由衷的庆贺,由新加坡世界科学出版社出版。

  谢希德谢希德不但是一位国内外知名的物理学家,也是一位杰出的教育家和社会活动家。在高教事业方面,谢希德的贡献是突出的。她先后担任复旦大学副校长(1978~1983)和校长(1983~1988)长达10年之久,建树累累。她率先在国内打破综合大学只有文科、理科的前苏联模式,根据复旦大学的条件增设了技术科学、生命科学、管理科学等5个学院。她大力提倡师生的创造性和科研工作,加强国内外的学术交流。教学质量和科研水平与日俱增,复旦的声誉在增长。她深知抓好教师队伍建设的重大意义,采用破格提升的方法,鼓励学科带头人脱颖而出。她注意发挥教师在教书育人中的指导作用,1956年秋在复旦推行导师制。导师们深入学生中间,指导学生学习,针对各种问题晓之以理、动之以情,效果很好。设立“校长信箱”、“校长论坛”、“新闻发布会”沟通校内各方面情况,使存在的问题得以及时解决,师生和职工们感到比较满意。她在师生中大力提倡好的学风,严谨治学,严格要求。

  谢希德也是一位出色的社会活动家。1982年9月当选为中国第十二届中央委员会委员,1987年10月当选为中国第十三届中央委员会委员,1988年5月当选为中国人民政治协商会议上海市第七届委员会主席。在中共十三大开会期间,谢希德与浙大校长路甬祥、厦大副校长王路林一同出席中外记者会,她老练地回答了记者们的各种提问。作为上海市政协主席,她的视野宽阔,极为关注浦东新区的开发,对浦东的高等教育提出新的见识,后来又担任了校址设在浦东的杉达大学的校长。她不仅关注全市的教育、科技方面的工作,也关注文化、社会风气、农业等等。人们可以从电视新闻中看到她带领政协委员下工厂、农村了解情况和慰问的动人场面。她关心科普教育,主编一本《阿爸教科学》的新书,给青少年增添了许多新知识。

  在复旦校园里,她曾接待过来访的法国总统德斯坦,美国总统里根以及国务卿舒尔茨等外国领导人。她代表复旦授予一批世界上著名的学者、教授为复旦大学名誉教授、顾问教授的称号。1998 年美国总统克林顿和夫人来华访问时,谢希德作为知名人士参加了克林顿总统在上海的座谈会。

  1998年11月4日美国半导体产业协会(Semicondueter Indartry associaleer)出资在复旦大学美国研究中心设立谢希德奖金以鼓励有关领域的科学研究。谢希德在团结各界人士、特别是教育界和科技界、国际友人、海外学子和侨胞中,为振兴中华、建设祖国做出了重大贡献。

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